package com.ai.zuochengyun.phase01.class01;

import java.util.Arrays;

/**
 * 荷兰国旗问题
 * 让数组中的数，<=X的在左边，>X的在右边
 * 当前数<=目标数，当前数和<=区的下一个数交换，<=区往右扩，当前数跳下一个
 * 当前数>目标数，当前数跳下一个
 */
public class Code10_NeitherlandFlag {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {2, 1, 5, 4, 6, 3, 2, 7, 4};
        int partition = partition(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println(partition);
        System.out.println(Arrays.toString(Arrays.stream(arr).toArray()));

        int[] arr2 = {2, 1, 5, 4, 6, 3, 2, 7, 4};
        int[] ints = netherlandsFlag(arr2, 0, arr2.length - 1);
        System.out.println(Arrays.toString(Arrays.stream(ints).toArray()));
    }

    /**
     * <=X的在左边，>X的在右边
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     * @return
     */
    private static int partition(int[] arr, int left, int right) {
        if (arr == null || left > right) {
            return -1;
        }
        if (left == right) {
            return left;
        }
        // 小于等于区所在的位置
        int le = left - 1;
        int index = left;
        // 目标数
        int target = arr[right];
        // 下标不能碰到right值
        while (index < right) {
            int cur = arr[index];
            if (cur <= target) {
                // 当前数<=目标数，当前数和<=区的下一个数交换，<=区往右扩
                swap(arr, index, ++le);
            }
            index++;
        }
        swap(arr, right, le + 1);
        return le;
    }

    /**
     * <X的在左边，=X的在中间，>X的在右边
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     * @return
     */
    private static int[] netherlandsFlag(int[] arr, int left, int right) {
        if (arr == null || left > right) {
            return new int[]{-1, -1};
        }
        if (left == right) {
            return new int[]{left, right};
        }
        // 小于区，初始位置在left - 1位置
        int lt = left - 1;
        // 大于区，初始位置在right位置，因为right位置的数先做为目标数，不参与排序
        int gt = right;
        int index = left;
        int target = arr[right];
        // 当前数不能撞上大于区
        while (index < gt) {
            int cur = arr[index];
            if (cur < target) {
                swap(arr, index++, ++lt);
            } else if (cur == target) {
                index++;
            } else {
                swap(arr, index, --gt);
            }
        }
        // 将right位置的数也进行排序，和大于区的第一个数进行交换
        swap(arr, right, gt);
        return new int[]{lt + 1, gt};
    }

    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

}
